JPH10150432A - 光伝送システムおよびそれに用いられる光送信装置 - Google Patents
光伝送システムおよびそれに用いられる光送信装置Info
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- JPH10150432A JPH10150432A JP9144351A JP14435197A JPH10150432A JP H10150432 A JPH10150432 A JP H10150432A JP 9144351 A JP9144351 A JP 9144351A JP 14435197 A JP14435197 A JP 14435197A JP H10150432 A JPH10150432 A JP H10150432A
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Abstract
号数を増やす、あるいは各副搬送波信号の光変調度を上
げることが可能な光送信装置およびそれを用いた光伝送
システムを提供することである。 【解決手段】 RF信号(e1 〜eN )に直流信号(V
1 〜VN )を加算した要素信号(g1 〜gN )を、乗算
器112〜11Nによって複数個掛け合わせて累積信号
hN を生成する。この累積信号hN を半導体レーザ12
0に入力して光強度変調信号に変換する。N個のRF信
号(e1 〜eN )のそれぞれの占有周波数は、互いに重
ならず、かつRF信号同士の掛け合わせで生じる高調波
の周波数に重ならない配置であるとする。これにより、
光変調度を変えずかつクリッピングを起こさずに、RF
信号の信号数を増やすことができる。
Description
関し、より特定的には、複数の光送信装置から出力され
た複数の光変調信号を多重して共通の光伝送路を介して
伝送する光伝送システムに関する。
式として、副搬送波周波数分割多重(SCM:Sub−
Carrier Multiplexing)伝送方式
が知られている。このSCM伝送方式は、同時に複数の
電気信号を伝送することができるので、CATV、映像
監視システム、移動体通信用無線基地局間伝送等、様々
な分野で用いられている。
れている第1のSCM伝送方式は、伝送すべき電気信号
で、周波数がそれぞれ異なる副搬送波信号を振幅変調
(AM),周波数変調(FM)または位相変調(PM)
し、これらの変調された電気信号を多重し、多重した電
気信号を光強度変調信号に変換して光ファイバ等の光伝
送路へ送出する方式である。
た光伝送システムの構成を示すブロック図である。図9
において、この光伝送システムは、それぞれが異なる周
波数f1 〜fN の副搬送波信号を入力信号で振幅変調す
る変調器101 〜10N と、合成器20と、半導体レー
ザ30と、光ファイバ40とを備えている。
簡単に説明する。変調器101 〜10N には、映像信
号,音声信号あるいはデータ信号等の電気信号が入力さ
れる。各変調器101 〜10N は、入力された電気信号
で副搬送波信号を振幅変調する。なお、この例では、変
調方式として振幅変調を採用しているが、周波数変調や
位相変調を採用しても良い。
の電流波形i1 〜iN は、それぞれ、次式(11 )〜
(1N )で与えられる。 i1 (t)=I01(t)・cos(2πf1 t+φ1 ) …(11 ) i2 (t)=I02(t)・cos(2πf2 t+φ2 ) …(12 ) : iN (t)=I0N(t)・cos(2πfN t+φN ) …(1N )
N )において、I01(t),I02(t),…,I
0N(t)は電流振幅を示し、φ1 ,φ2 ,…,φN は位
相を示す。変調器101 〜10N の出力信号は、合成器
20で多重される。多重された信号電流iS は、次式
(2)で与えられる。 is (t)=i1 (t)+i2 (t)+…+iN (t) …(2)
入力される。これによって、半導体レーザ30から出力
される光信号が直接光強度変調される。半導体レーザ3
0のしきい値電流およびバイアス電流をそれぞれIthお
よびIb とし、単位電流当たりの光パワーの変換効率を
ξ[W/A]とすると、半導体レーザ30から出力され
る光信号PS (t)は、次式(3)で与えられる。 PS (t)=ξ(Ib −Ith)+ξIS(t) =P0 ・{1+m01(t)・cos(2πf1 t+φ1 ) +m02(t)・cos(2πf2 t+φ2 ) +… +m0N(t)・cos(2πfN t+φN )} …(3)
01(t),m02(t),…,m0N(t)は、それぞれ、
次式(41 ),(42 ),…,(4N )で、P0 は次式
(5)で表されるものとする。 m01(t)=I01(t)/(Ib −Ith) …(41 ) m02(t)=I02(t)/(Ib −Ith) …(42 ) : m0N(t)=I0N(t)/(Ib −Ith) …(4N ) P0 =ξ(Ib −Ith) …(5)
それぞれ光変調度と呼ばれる。式(3)で与えられる光
信号PS (t)は、光ファイバ40に送出される。図示
しない光受信装置は、光ファイバ40によって伝送され
てきた光信号を電気信号に変換し、周波数がf1 〜fN
のうちの一つの周波数の信号を、バンドパスフィルタで
抽出し復調する。このようにSCM方式は、一本の光フ
ァイバで同時に複数の電気信号を伝送することができ
る。
れている第2のSCM伝送方式として、特開平1−27
3444号公報に開示された“多チャンネル信号光伝送
装置”がある。この第2のSCM伝送方式では、複数の
光送信装置が、それぞれ伝送すべき情報を含む電気信号
で副搬送波を変調し、変調された副搬送波信号を光信号
に変換する。そして、各光送信装置からの光信号を光結
合器を用いて1本の光ファイバに集めて、光受信装置に
同時に伝送する。この第2のSCM伝送方式は、道路監
視や移動体通信用無線基地局間伝送等に適している。
SCM伝送方式では、半導体レーザ30に入力される多
重信号iS の信号数Nを増やそうとした場合に、次のよ
うな問題が生じる。すなわち、前述の式(2)に示すよ
うに、信号数Nを増やしていくと、信号電流iS の振幅
値は、次第に増加する。この振幅値が(Ib −Ith)以上
になると、半導体レーザ30では、iS の時間波形のう
ち、Ith以下の部分が非発光状態になる。この現象は、
一般にクリッピングと呼ばれる。クリッピングが起こる
と、相互変調歪が急激に増加することが知られている
(参考文献1:田辺他、“80チャネルAM−FDM
TV信号光伝送装置”、National Techn
ical Report、Vol.36、No.6、D
ec.1990参照)。
てもう少し詳しく説明する。図9において、副搬送波信
号のみを光伝送する場合について考える。変調回路10
1 〜10N において、入力信号がない無変調状態で副搬
送波信号のみが出力された場合の光変調度を、それぞれ
m1 ,m2 ,…,mN とする。このとき、半導体レーザ
30から出力される光信号PS (t)は、次式(6)で
与えられる。 PS (t)=P0 ・{1+m1(t)・cos(2πf1 t+φ1 ) +m2(t)・cos(2πf2 t+φ2 ) +… +mN(t)・cos(2πfN t+φN )} …(6)
パワーの関係を示す。バイアス電流Ib 、信号電流iS
を半導体レーザ30に入力すると、半導体レーザ30か
らは、光信号PS が出力される。式(6)における交流
成分 {m1(t)・cos(2πf1 t+φ1 ) +m2(t)・cos(2πf2 t+φ2 ) +… +mN(t)・cos(2πfN t+φN )} の最大振幅値が1を越え、 {1+m1(t)・cos(2πf1 t+φ1 ) +m2(t)・cos(2πf2 t+φ2 ) +… +mN(t)・cos(2πfN t+φN )} の値が負になると、半導体レーザ30は非発光状態にな
る。すなわち、クリッピングが起こり、PS の波形はカ
ットされる。φ1 =φ2 =φ3 =…=φN =0の場合、
クリッピングを起こさないようにするためには、m1 +
m2 +…+mN が1以下でなければならない。多重後の
信号電流iS では、副搬送波信号間に時間的相関が無い
ことから、総合的な光変調度ma は、交流成分の実効値
によって定義される。すなわち、次式(7)で表され
る。 ma =√(m1 2+m2 2+…+mN 2) …(7)
調度とも呼ばれる。前述の参考文献1によれば、総合実
効変調度ma が0.45以上になると、クリッピングの
影響で、相互変調歪は急激に増加する。
やすためには、バイアス電流Ib を大きくする、光変調
度を小さくする、などの方策がある。しかし、半導体レ
ーザ30における出力光の相対強度雑音(RIN)特性
や相互変調歪特性は、バイアス電流Ib に依存し、RI
Nや相互変調歪が最小となるバイアス電流Ib が存在す
る。そのため、バイアス電流Ib は、ある固定値に設定
される。また、光変調度を小さくすると、受信後の信号
のSN比が悪くなるので、あまり小さくすることはでき
ない。以上のことから、クリッピングを発生させない範
囲で伝送できる信号数Nには限りがあった。
第2のSCM伝送方式では、各光送信装置に、発光素子
として半導体レーザが用いられる。これらの半導体レー
ザの発光波長が同一波長帯の場合、各光送信装置から出
力された光信号を光結合器で多重する際に、複数の光信
号が相互に干渉し、いわゆるビート雑音が発生する。
光強度変調信号を生成する。しかしながら、光強度変調
信号では、電気信号の電流値の変化で光の周波数変調が
同時にかかる。この現象は、一般的にチャーピングと呼
ばれている。例えば、発光素子に周波数fの副搬送波の
みを入力すると、その光強度変調信号の光波長のスペク
トルは、搬送波である光信号の光周波数からfの整数倍
の位置に分布する。これらのスペクトルが相互に干渉し
合うことによってもビート雑音は生じる。
波の周波数の近傍に分布すると、受信信号のSN比が悪
くなり、高品質な情報の伝送を妨げるという問題点があ
った。この問題点に関しては、特開平6−177840
号公報、特開平6−252850号公報などで解決策が
提案されている。
ている“光通信方式”では、送信端の光源素子から出力
される光信号のキャリヤ波長を、周期的にかつ各送信端
において独立的に変動させることによって、ビート雑音
がサブキャリヤの周波数近傍に分布することを低減させ
ている。なお、光信号の中心光周波数を変動させる方法
としては、発光素子である半導体レーザの温度あるいは
バイアス電流を変動させる構成を採っている。バイアス
電流を変動させる方法としては、具体的には、伝送すべ
き信号に変調信号を重畳して、半導体レーザに入力して
いる。
つの光信号の電界強度と、2つの光信号が有するそれぞ
れの偏波面がなす角度とに依存する。特開平6−252
850号公報に開示されている“多局型光伝送方法”で
は、発光端局から発せられる光信号の偏波面を時間的に
変動させることによって、ビート雑音の影響を分散させ
ている。
公報または特開平6−104843号公報の方式による
と、伝送すべき信号に変調信号またはチャープ信号を重
畳するようにしているため、半導体レーザに入力される
電気信号の振幅値が大きくなり、そのままでは半導体レ
ーザでの総合実効変調度が大きくなる。当該総合実効変
調度を一定に保ちクリッピングを起こさないようにする
ためには、伝送すべき信号の光変調度を下げなければな
らない。しかし、光変調度を小さくすると、受信後の信
号のSN比が悪くなるという別の問題が生じる。
を起こさずに副搬送波信号の信号数を増やす、あるいは
各副搬送波信号の光変調度を上げることが可能な光送信
装置およびそれを用いた光伝送システムを提供すること
である。
発明は、電気信号を光信号に変換して送信する装置であ
って、それぞれがRF信号に直流信号を加算した要素信
号を発生する複数の要素信号発生部と、各要素信号同士
を掛け合わせて、累積信号を出力する乗算部と、累積信
号を光強度変調信号に変換する光変調部とを備え、RF
信号のそれぞれの占有周波数は、互いに重ならずかつ各
RF信号同士の掛け合わせで生じる高調波の周波数に重
ならないように配置されており、各要素信号に含まれる
RF信号の最大振幅値は、直流信号の大きさ以下に設定
されていることを特徴とする。
信号を加算した要素信号を複数個掛け合わせて累積信号
を生成し、この累積信号を光強度変調信号に変換してい
るので、光変調度を変えずかつクリッピングを起こさず
に、RF信号の信号数を増やすことができる。
態では、各要素信号に含まれるRF信号は、搬送波周波
数が互いに異なる変調信号で構成され、各変調信号の振
幅値の2乗和に対する平方根の値が、直流信号の大きさ
以下に設定されている。このように、複数の変調信号に
対して一つの要素信号を生成すれば、個々の変調信号に
対して要素信号を生成する場合に比べて、累積信号の帯
域を狭くすることができる。
された複数の光変調信号を多重して共通の光伝送路を介
して伝送する光伝送システムであって、各光送信装置
は、それぞれがRF信号に直流信号を加算した要素信号
を発生する複数の要素信号発生部と、各要素信号同士を
掛け合わせて、累積信号を出力する乗算部と、累積信号
を光強度変調信号に変換する光変調部とを備え、RF信
号のそれぞれの占有周波数は、互いに重ならずかつ各R
F信号同士の掛け合わせで生じる高調波の周波数に重な
らないように配置されており、各要素信号に含まれるR
F信号の最大振幅値は、直流信号の大きさ以下に設定さ
れていることを特徴とする。
信号を加算した要素信号を複数個掛け合わせて累積信号
を生成し、この累積信号を光強度変調信号に変換してい
るので、光変調度を変えずかつクリッピングを起こさず
にRF信号の信号数を増やすことができる。また、光強
度変調信号のスペクトルが拡散するので、ビート雑音の
影響を低減することができる。
態では、各光送信装置における要素信号発生部は、低周
波側に配置された第1のRF信号に直流信号を加算した
第1の要素信号を発生する第1の要素信号発生部と、高
周波側に配置された第2のRF信号に直流信号を加算し
た第2の要素信号を発生する第2の要素信号発生部とを
含み、各光送信装置における第1のRF信号の周波数
は、全ての光送信装置間で等しく、かつ全ての光送信装
置で扱う第2のRF信号の周波数帯域幅の最大値よりも
大きく設定されており、各光送信装置における第2のR
F信号の中心周波数の間隔は、第1のRF信号の周波数
の2倍以上の間隔に設定されている。
施形態では、各光送信装置における要素信号発生部は、
低周波側に配置された第1のRF信号に直流信号を加算
した第1の要素信号を発生する第1の要素信号発生部
と、高周波側に配置された第2のRF信号に直流信号を
加算した第2の要素信号を発生する第2の要素信号発生
部とを含み、各光送信装置における第1のRF信号の周
波数は、全ての光送信装置間で等しく、かつ全ての光送
信装置で扱う第2のRF信号の最大周波数と最小周波数
との差よりも大きい値に設定されている。
しい実施形態では、各光送信装置における要素信号発生
部は、低周波側に配置された第1のRF信号に直流信号
を加算した第1の要素信号を発生する第1の要素信号発
生部と、高周波側に配置された第2のRF信号に直流信
号を加算した第2の要素信号を発生する第2の要素信号
発生部とを含み、各光送信装置における第2のRF信号
の周波数は、各光送信装置間で等しくなるように設定さ
れており、各光送信装置における第1のRF信号の占有
周波数は、各光送信装置間で互いに異なるように設定さ
れており、各光送信装置における第2のRF信号の中心
周波数は、全ての光送信装置で扱う第1のRF信号の最
大周波数の2倍以上に設定されている。
係る光送信装置の構成を示すブロック図である。図1に
おいて、この光送信装置は、乗算器112〜11Nと、
半導体レーザ120とを備えている。なお、図1におい
て、e1 〜eN はRF信号を示し、V1 〜VN は直流信
号を示す。また、g1 〜gN は、それぞれ、RF信号e
1 〜eN と直流信号V1 〜VN とを加算した信号を示
し、ここでは要素信号と呼ぶことにする。また、h2 〜
hN は、それぞれ、乗算器112〜11Nの出力信号を
示し、ここでは累積信号と呼ぶことにする。
数がそれぞれf1 〜fN の正弦波とし、次式(81 )〜
(8N )で与えられるものとする。 e1 (t)=E01・cos(2πf1 t+φ1 ) …(81 ) e2 (t)=E02・cos(2πf2 t+φ2 ) …(82 ) : eN (t)=E0N・cos(2πfN t+φN ) …(8N )
て、φ1 〜φN は、各RF信号の位相を示す。要素信号
g1 〜gN は、次式(91 )〜(9N )で与えられる。 g1 (t)=V1 {1+mX1・cos(2πf1 t+φ1 )} …(91 ) g2 (t)=V2 {1+mX2・cos(2πf2 t+φ2 )} …(92 ) : gN (t)=VN {1+mXN・cos(2πfN t+φN )} …(9N )
て、mX1〜mXNは、次式(101 )〜(10N )で与え
られる。 mX1=E01/V1 …(101 ) mX2=E02/V2 …(102 ) : mXN=E0N/VN …(10N )
入力される。乗算器112の出力である累積信号h2
は、次式(11)で与えられる。 h2 =g1 ・g2 =V1 ・V2 ・{1+mX1・cos(2πf1 t+φ1 )} ・{1+mX2・cos(2πf2 t+φ2 )} …(11)
よって実現することができる。要素信号g1 およびg2
の時間波形の一例を、それぞれ、図2(a)および図2
(b)にそれぞれ示す。なお、 V1 =V2 =1 mX1=mX2=1 f1 =100[MHz] f2 =280[MHz] φ1 =φ2 =0 とした。図2(c)は、累積信号h2 の時間波形であ
る。累積信号h2 の最小値、最大値および平均値は、そ
れぞれ、0、4および1である。
素信号g3 が入力される。乗算器113の出力である累
積信号h3 は、次式(12)で与えられる。 h3 =h2 ・g3 =g1 ・g2 ・g3 =V1 ・V2 ・V3 ・{1+mX1・cos(2πf1t+φ1)} ・{1+mX2・cos(2πf2t+φ2)} ・{1+mX3・cos(2πf3t+φ3)} …(12)
(d)に示す。なお、 V3 =1 mX3=1 f3 =760[MHz] φ3 =0 とした。累積信号h3 の時間波形は、図2(e)に示す
ようになる。累積信号h 3 の最小値、最大値および平均
値は、それぞれ、0、8および1である。
うことにより、最終的に乗算器11Nの出力である累積
信号hN は、次式(13)のようになる。 hN =g1 ・g2 ・g3 …・gN =V1 ・V2 ・V3 …・VN ・{1+mX1・cos(2πf1 t+φ1 )} ・{1+mX2・cos(2πf2 t+φ2 )} ・{1+mX3・cos(2πf3 t+φ3 )} : ・{1+mXN・cos(2πfN t+φN )} …(13)
は、それぞれ、0、2N および1となる。
累積信号hN の最小値および平均値は、それぞれ0およ
び1で変わらない。すなわち、hN の最大値だけが増加
していく。
イアス電流が加算された後、半導体レーザ120に入力
される。半導体レーザ120は、入力された電流信号に
応じて強度変調された光信号を出力する。半導体レーザ
120のバイアス電流およびしきい値電流を、それぞれ
Ib およびIthとし、式(13)におけるV1 ・V2・
V3 …・VN が(Ib −Ith)になるように設定する。
このとき、半導体レーザ120から出力される光信号P
S (t)は、次式(14)で与えられる。 PS (t)=P0 ・{1+mX1・cos(2πf1 t+φ1 )} ・{1+mX2・cos(2πf2 t+φ2 )} ・{1+mX3・cos(2πf3 t+φ3 )} : ・{1+mXN・cos(2πfN t+φN )} …(14)
時間平均光パワーであり、前述の式(5)で与えられ
る。式(14)のmX1〜mXNを、以下、RF信号e1 〜
eN における光変調度と呼ぶことにする。
PS (t)の最小値Pmin および最大値Pmax は、それ
ぞれ、次式(15)および(16)で与えられる。 Pmin =1−mX1・mX2・mX3…・mXN …(15) Pmax =(1+mX1)・(1+mX2)・(1+mX3)…・(1+mXN) …(16)
ば、半導体レーザ120では、クリッピングを起こさな
い。光信号の平均パワーが従来技術の場合と本実施形態
の場合で等しいとすると、従来技術ではクリッピングを
起こさないようにするために光変調度m1 〜mN の加算
値が1以下でなければならないが、本実施形態では各光
変調度が1以下であればよい。すなわち、 m1 =m2 =…=mN mX1=mX2=…=mXN とすると、mk (k=1,2,…,N)およびmXk(k
=1,2,…,N)の値は、それぞれ、次式(17)お
よび(18)で与えられる。 mk ≦1/N …(17) mXk≦1 …(18)
ングを起こさずに、副搬送波信号の信号数を増やす、あ
るいは各副搬送波信号の光変調度を上げることが可能で
ある。
ついて説明する。RF信号e1 〜eN の占有周波数は、
互いに重ならない配置に設定する。また、RF信号同士
の掛け合わせであるe1 ・e2 、…、e1 ・e2 …eN
等の周波数に重ならない配置に設定する。そのように設
定するには、RF信号e1 〜eNの周波数帯域をいずれ
もB[Hz]とすると、それぞれの中心周波数f1 〜f
Nは、次式(19)〜(21)の条件を満たせばよい。
ただし、 f1 <f2 <…<fN k=3,4,…,N とする。 f1 >(3/2)・B …(19) f2 >2・f1 +(3/2)・B …(20) fk ≧3・fk-1 −fk-2 +B/2 …(21)
0[MHz]、f2 =280[MHz]、f3 =760
[MHz]としたときのh3 (t)の計算結果である。
f1〜f3 の値は、式(19)〜(21)を用いて算出
している。なお、RF信号e 1 、e2 、e3 の各帯域内
には、10[MHz]間隔で5chの正弦波が存在して
いるものとした。図3に示すようにe1 、e2 、e3 の
各信号帯域内には、e 1 ・e2 、e2 ・e3 、e3 ・e
1 、e1 ・e2 ・e3 の成分は重なっていないことがわ
かる。
PS (t)は、光ファイバ等の光伝送路を介して、光受
信装置(図示せず)に伝送される。光受信装置では、光
信号を電流信号に変換する。光伝送路中の光の損失をα
[dB]、光受信装置における光電変換効率をη[A/
W]、PS (t)が式(14)で与えられるとすると、
変換後の電流信号iR (t)は次式(22)で与えられ
る。 iR (t)=η・10^ (α/10)・PS(t) =η・10^ (α/10)・P0 ・{1+mX1・cos(2πf1 t+φ1 )} ・{1+mX2・cos(2πf2 t+φ2 )} ・{1+mX3・cos(2πf3 t+φ3 )} : ・{1+mXN・cos(2πfN t+φN )} =η・10^ (α/10)・P0 ・{1+mX1・cos(2πf1 t+φ1 ) +mX2・cos(2πf2 t+φ2 ) +mX3・cos(2πf3 t+φ3 ) +… +mXN・cos(2πfN t+φN ) +mX1・cos(2πf1 t+φ1 ) ・mX2・cos(2πf2 t+φ2 ) +mX2・cos(2πf2 t+φ2 ) ・mX3・cos(2πf3 t+φ3 ) +…} …(22)
〜fN のうちのいずれかの周波数の近傍の信号をバンド
パスフィルタで抽出することにより、所望の信号を得る
ことができる。すなわち、従来技術で述べた光伝送シス
テムに用いる光受信装置を本実施形態にそのまま適用す
ることができる。
波数がそれぞれf1 〜fN の正弦波としたが、それぞれ
のRF信号は、搬送波周波数が互いに異なる複数の変調
信号から構成されていてもよい。ただし、各変調信号の
振幅値の2乗和に対する平方根の値が直流信号の大きさ
以下であるとする。この構成の利点は、複数の変調信号
に対して一つの要素信号を生成しているので、個々の変
調信号に対して要素信号を生成する場合に比べて、累積
信号の帯域を狭くすることができることである。
の実施形態に係る光伝送システムの構成を示すブロック
図である。図4において、本実施形態の光伝送システム
は、光送信装置411〜413と、光伝送路420と、
光受信装置430とを備えている。各光送信装置411
〜413は、それぞれ伝送すべき光信号を出力する。こ
れら光信号は、光結合器等(図示せず)によって多重化
された後、光伝送路420を介して光受信装置430へ
と伝送される。光受信装置430は、伝送されてきた多
重化信号を受信して復調する。
それぞれ前述した第1の実施形態の光送信装置(図1参
照)と同様である。ただし、本実施形態において、光送
信装置411〜413内で用いるRF信号の数は、それ
ぞれ2つであるとする。なお、光送信装置411におけ
る2つのRF信号e1 ,e2 のそれぞれの中心周波数を
f11,f12(ただし、f11<f12)とし、光送信装置4
12における2つのRF信号e1 ,e2 のそれぞれの中
心周波数をf21,f22(ただし、f21<f22)とし、光
送信装置413における2つのRF信号e1 ,e2 のそ
れぞれの中心周波数をf31,f32(ただし、f31<
f32)とする。また、光送信装置411、412、41
3は、送りたい情報をそれぞれのRF信号e2 に含めて
いるものとする。
3から出力される光信号のそれぞれの強度変調成分の周
波数配置を示している。図5を参照して、光送信装置4
11から出力される光信号における強度変調成分の周波
数は、f11、f12、f12−f 11、f12+f11である。ま
た、光送信装置412から出力される光信号における強
度変調成分の周波数は、f21、f22、f22−f21、f22
+f21である。また、光送信装置413から出力される
光信号における強度変調成分の周波数は、f31、f32、
f32−f31、f32+f31である。
f31は、互いに異なるものとする。また、f11、f21お
よびf31は、f12、f12−f11、f12+f11、f22、f
22−f21、f22+f21、f32、f32−f31、f32+f31
に重ならないものとする。また、f12、f22、f32は、
同じ周波数であってもよい。また、f12−f11およびf
12+f11は、f11、f21、f31およびf12以外の周波数
に重なってもよい。また、f22−f21およびf22+f21
は、f11、f21、f31およびf22以外の周波数に重なっ
てもよい。また、f32−f31とf32+f31は、f11、f
21、f31およびf32以外の周波数に重なってもよい。
力された各光信号は、光伝送路420を通り光受信装置
430へ入る。光受信装置430では、光信号を電流信
号に変換する。そして、周波数がf11、f21、f31のう
ちのいずれかの周波数のRF信号e2 をバンドパスフィ
ルタで抽出して所望の信号を得る。
F信号以外に周波数がf12、f12−f11、f12+f11等
の信号を半導体レーザに入力している。これによって、
半導体レーザから出力される光信号のスペクトル分布は
拡散する。光送信装置412や413についても同様で
ある。本実施形態によれば、伝送すべき信号の光変調度
を下げる必要がなく、従って、受信後の信号のSN比が
悪くなることはない。
3としたが、それ以上であってもよい。また、各光送信
装置におけるRF信号の数をそれぞれ2つとしたが、そ
れ以上であってもよい。
態に係る光伝送システムの構成は、上述した第2の実施
形態(図4参照)と同様である。また、光送信装置41
1〜413の回路構成は、前述した第1の実施形態の光
送信装置(図1参照)と同様である。ただし、本実施形
態において、光送信装置411〜413内で用いるRF
信号の数は、それぞれ2つであるとする。なお、光送信
装置411における2つのRF信号e1 ,e2 のそれぞ
れの中心周波数をf0 ,f12(ただし、f0 <f12)と
し、光送信装置412における2つのRF信号e1 ,e
2 のそれぞれの中心周波数をf0 ,f22(ただし、f0
<f22)とし、光送信装置413における2つのRF信
号e 1 ,e2 のそれぞれの中心周波数をf0 ,f32(た
だし、f0 <f32)とする。また、各RF信号e2 は、
光送信装置411、412、413がそれぞれ送りたい
情報を含んでいるものとする。また、各RF信号e2 の
帯域を、それぞれB1、B2 、B3 とし、占有周波数は
互いに重ならないものとする。
3から出力される光信号のそれぞれの周波数配置を示し
ている。周波数f0 、f12、f22、f32は、次の条件式
(23)、(24)、(25)を満たすものとする。た
だし、f12<f22<f32とする。また、k=1,2,3
とする。 f0 >Bk …(23) |f22−f12|≧2・f0 …(24) |f32−f22|≧2・f0 …(25)
力された各光信号は、光伝送路420を通り光受信装置
430へ入る。光受信装置430では、光信号を電流信
号に変換する。そして、周波数がf12、f22、f32のう
ちのいずれかの周波数のRF信号e2 をバンドパスフィ
ルタで抽出して所望の信号を得る。なお、本実施形態で
得られる効果は、前述した第2の実施形態と同様であ
る。
態に係る光伝送システムの構成は、前述した第2の実施
形態(図4参照)と同様である。また、光送信装置41
1〜413の回路構成は、前述した第1の実施形態の光
送信装置(図1参照)と同様である。ただし、本実施形
態において、光送信装置411〜413内で用いるRF
信号の数は、それぞれ2つであるとする。なお、光送信
装置411における2つのRF信号e1 ,e2 のそれぞ
れの中心周波数をf0 ,f12(ただし、f0 <f12)と
し、光送信装置412における2つのRF信号e1 ,e
2 のそれぞれの中心周波数をf0 ,f22(ただし、f0
<f22)とし、光送信装置413における2つのRF信
号e 1 ,e2 のそれぞれの中心周波数をf0 ,f32(た
だし、f0 <f32)とする。また、各RF信号e2 に
は、光送信装置411、412、413がそれぞれ送り
たい情報を含んでいるものとする。また、光送信装置4
11のRF信号e2 の最小周波数および最大周波数をそ
れぞれf1aおよびf1bとし、光送信装置412のRF信
号e2 の最小周波数および最大周波数をそれぞれf2aお
よびf2bとし、光送信装置413のRF信号e2 の最小
周波数および最大周波数をそれぞれf3aおよびf3bとす
る。
3から出力される光信号のそれぞれの周波数配置を示し
ている。周波数f0 は、次の条件式(26)を満たすも
のとする。ただし、f1a<f1b<f2a<f2b<f3a<f
3bとする。 f0 >|f3b−f1a| …(26)
力された各光信号は、光伝送路420を通り光受信装置
430へ入る。光受信装置430では、光信号を電流信
号に変換する。そして、周波数がf12、f22、f32のう
ちのいずれかの周波数のRF信号e2 をバンドパスフィ
ルタで抽出して所望の信号を得る。なお、本実施形態に
おいて得られる効果は、前述した第2の実施形態と同様
である。
態に係る光伝送システムの構成は、前述した第2の実施
形態(図4参照)と同様である。また、光送信装置41
1〜413の回路構成は、前述した第1の実施形態の光
送信装置(図1参照)と同様である。ただし、本実施形
態において、光送信装置411〜413内で用いるRF
信号の数は、それぞれ2つであるとする。なお、光送信
装置411における2つのRF信号e1 ,e2 のそれぞ
れの中心周波数をf11 ,f0(ただし、f11 <f0)と
し、光送信装置412における2つのRF信号e1 ,e
2 のそれぞれの中心周波数をf21,f0(ただし、f21
<f0)とし、光送信装置413における2つのRF信
号e1 ,e2 のそれぞれの中心周波数をf31 ,f0(た
だし、f31<f0 )とする。また、各RF信号e1 に
は、光送信装置411、412、413がそれぞれ送り
たい情報を含んでいるものとする。また、光送信装置4
11のRF信号e1 の最小周波数および最大周波数をそ
れぞれf1aおよびf1bとし、光送信装置412のRF信
号e1 の最小周波数および最大周波数をそれぞれf2aお
よびf2bとし、光送信装置413のRF信号e1 の最小
周波数および最大周波数をそれぞれf3aおよびf3bとす
る。
3から出力される光信号のそれぞれの周波数配置を示し
ている。周波数f0 は、次の条件式(27)を満たすも
のとする。ただし、f1a<f1b<f2a<f2b<f3a<f
3bとする。 f0 >2・f3b …(27)
力された各光信号は、光伝送路420を通り光受信装置
430へ入る。光受信装置430では、光信号を電流信
号に変換する。そして、周波数がf11、f21、f31のう
ちのいずれかの周波数のRF信号e1 をバンドパスフィ
ルタで抽出して所望の信号を得る。なお、本実施形態で
得られる効果は、前述した第10の実施形態と同様であ
る。
累積信号h2〜hNを発生するために乗算器112〜11
Nを用いたが、このような乗算器に代えて図6に示す信
号処理回路113と同様の回路を用いてもよい。また、
第2〜第5の実施形態においても同様に、各光送信装置
411〜413内の乗算器に代えて図6に示す信号処理
回路113と同様の回路を用いてもよい。
で用いられる光送信装置の構成を示すブロック図であ
る。
図である。
のスペクトル分布を示す図である。
の構成を示すブロック図である。
の要部における出力信号のスペクトル分布を示す図であ
る。
の要部における出力信号のスペクトル分布を示す図であ
る。
の要部における出力信号のスペクトル分布を示す図であ
る。
の要部における出力信号のスペクトル分布を示す図であ
る。
の構成の一例を示すブロック図である。
図である。
Claims (6)
- 【請求項1】 電気信号を光信号に変換して送信する装
置であって、 それぞれがRF信号に直流信号を加算した要素信号を発
生する複数の要素信号発生手段と、 各前記要素信号同士を掛け合わせて、累積信号を出力す
る乗算手段と、 前記累積信号を光強度変調信号に変換する光変調手段と
を備え、 前記RF信号のそれぞれの占有周波数は、互いに重なら
ずかつ各RF信号同士の掛け合わせで生じる高調波の周
波数に重ならないように配置されており、 各前記要素信号に含まれるRF信号の最大振幅値は、前
記直流信号の大きさ以下に設定されていることを特徴と
する、光送信装置。 - 【請求項2】 各前記要素信号に含まれるRF信号は、
搬送波周波数が互いに異なる変調信号で構成され、 各前記変調信号の振幅値の2乗和に対する平方根の値
が、前記直流信号の大きさ以下に設定されていることを
特徴とする、請求項1に記載の光送信装置。 - 【請求項3】 複数の光送信装置から出力された複数の
光変調信号を多重して共通の光伝送路を介して伝送する
光伝送システムであって、 各前記光送信装置は、 それぞれがRF信号に直流信号を加算した要素信号を発
生する複数の要素信号発生手段と、 各前記要素信号同士を掛け合わせて、累積信号を出力す
る乗算手段と、 前記累積信号を光強度変調信号に変換する光変調手段と
を備え、 前記RF信号のそれぞれの占有周波数は、互いに重なら
ずかつ各RF信号同士の掛け合わせで生じる高調波の周
波数に重ならないように配置されており、 各前記要素信号に含まれるRF信号の最大振幅値は、前
記直流信号の大きさ以下に設定されていることを特徴と
する、光伝送システム。 - 【請求項4】 各前記光送信装置における要素信号発生
手段は、 低周波側に配置された第1のRF信号に直流信号を加算
した第1の要素信号を発生する第1の要素信号発生手段
と、 高周波側に配置された第2のRF信号に直流信号を加算
した第2の要素信号を発生する第2の要素信号発生手段
とを含み、 各前記光送信装置における前記第1のRF信号の周波数
は、全ての光送信装置間で等しく、かつ全ての光送信装
置で扱う前記第2のRF信号の周波数帯域幅の最大値よ
りも大きく設定されており、 各前記光送信装置における前記第2のRF信号の中心周
波数の間隔は、前記第1のRF信号の周波数の2倍以上
の間隔に設定されていることを特徴とする、請求項3に
記載の光伝送システム。 - 【請求項5】 各前記光送信装置における要素信号発生
手段は、 低周波側に配置された第1のRF信号に直流信号を加算
した第1の要素信号を発生する第1の要素信号発生手段
と、 高周波側に配置された第2のRF信号に直流信号を加算
した第2の要素信号を発生する第2の要素信号発生手段
とを含み、 各前記光送信装置における前記第1のRF信号の周波数
は、全ての光送信装置間で等しく、かつ全ての光送信装
置で扱う前記第2のRF信号の最大周波数と最小周波数
との差よりも大きい値に設定されていることを特徴とす
る、請求項3に記載の光伝送システム。 - 【請求項6】 各前記光送信装置における要素信号発生
手段は、 低周波側に配置された第1のRF信号に直流信号を加算
した第1の要素信号を発生する第1の要素信号発生手段
と、 高周波側に配置された第2のRF信号に直流信号を加算
した第2の要素信号を発生する第2の要素信号発生手段
とを含み、 各前記光送信装置における前記第2のRF信号の周波数
は、各光送信装置間で等しくなるように設定されてお
り、 各前記光送信装置における前記第1のRF信号の占有周
波数は、各光送信装置間で互いに異なるように設定され
ており、 各前記光送信装置における前記第2のRF信号の中心周
波数は、全ての光送信装置で扱う前記第1のRF信号の
最大周波数の2倍以上に設定されていることを特徴とす
る、請求項3に記載の光伝送システム。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP14435197A JP3759287B2 (ja) | 1996-09-17 | 1997-06-02 | 光伝送システムおよびそれに用いられる光送信装置 |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8-244388 | 1996-09-17 | ||
JP24438896 | 1996-09-17 | ||
JP14435197A JP3759287B2 (ja) | 1996-09-17 | 1997-06-02 | 光伝送システムおよびそれに用いられる光送信装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10150432A true JPH10150432A (ja) | 1998-06-02 |
JP3759287B2 JP3759287B2 (ja) | 2006-03-22 |
Family
ID=26475787
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP14435197A Expired - Fee Related JP3759287B2 (ja) | 1996-09-17 | 1997-06-02 | 光伝送システムおよびそれに用いられる光送信装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3759287B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100633629B1 (ko) * | 1999-08-06 | 2006-10-11 | 루센트 테크놀러지스 인크 | 베이스밴드와 패스밴드 신호를 광학적으로 결합하는광통신 시스템 |
-
1997
- 1997-06-02 JP JP14435197A patent/JP3759287B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100633629B1 (ko) * | 1999-08-06 | 2006-10-11 | 루센트 테크놀러지스 인크 | 베이스밴드와 패스밴드 신호를 광학적으로 결합하는광통신 시스템 |
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---|---|
JP3759287B2 (ja) | 2006-03-22 |
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